BAB 3 SENSOR PHOTOELECTRIC
3.1 Pengertian
Sensor Photoelectric adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek yang biasanya berbentuk padat. Alat ini menggunakan
energi cahaya yang berasal dari energi listrik sebagai penginderanya. Berdasarkan prinsip kerjanya, secara umum alat ini dibagi ke dalam dua
jenis. Jenis yang pertama ialah jenis refleksi, pada jenis ini alat pengirim cahaya transmitter dan penerima cahaya receiver berada pada satu tempat. Apabila ada
benda pada posisi yang dideteksi maka cahaya yang di kirimkan oleh sensor ini akan dipantulkan kembali ke arah sensor itu dengan sudut yang berbeda tetapi
masih dalam sumbu yang sama. Untuk lebih jelasnya dapat di lihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Prinsip Kerja Sensor Photoelectric Tipe Refleksi Photoelectric sensor
Objek
Lensa Sinyal cahaya
Tempat pantulan Transmitter
Receiver
Universitas Sumatera Utara
Jenis yang ke dua ialah penetrasi, pada jenis ini transmitter dan receiver tidak berada pada suatu tempat. Pada saat tidak ada benda pada posisi yang
dideteksi maka cahaya yang dikrimkan akan diterima oleh receiver, demikian sebaliknya jika benda ada pada posisi yang dideteksi maka cahaya yang di
kirimkan tidak sampai kepada receiver. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Prinsip Kerja Sensor Photoelectric Tipe Penetrasi
Pada Karya Akhir ini penulis membahas sensor photoelectric dengan jenis penetrasi, sesuai dengan hasil studi lapangan.
3.2 Prinsip Kerja
Adapun prinsip kerja dari sensor photoelectric ini adalah : 1.
Transmitter diberi tegangan masukan sekitar 200 V, maka komponen utama dari transmitter yaitu incandescent lamp akan memancarkan cahaya
dengan energi foton dan panjang gelombang tertentu. Kemudian lensa akan memfokuskan cahaya tersebut sehingga arah cahaya sentris terhadap
receiver. Bila arah cahaya tersebut belum sentris terhadap receiver maka dengan mounting bracket operator akan menggerakkan ke kanan-kiri atau
atas-bawah guna mencari posisi sentris. Transmitter
Lensa Objek
Sinyal cahaya
Lensa Receiver
Universitas Sumatera Utara
2. Ketika benda tidak ada pada daerah pendeteksian maka cahaya yang
berasal dari transmitter akan diteruskan ke bagian receiver. Dan terlebih dahulu cahaya akan mengenai lensa yang akan membuat cahaya fokus
pada arah sensor yaitu dioda foto. Demikian sebaliknya ketika benda tidak ada pada daerah pendeteksian maka cahaya tidak akan sampai kepada
receiver. 3.
Rangkaian sensor yaitu dioda foto yang dilengkapi dengan penguat operasional tipe inverting diberi tegangan masukan sekitar 200 V, maka
mengalirlah arus melalui dioda foto sebagai arus masukan I
IN
sebesar : I
IN
=
1 R
Vin
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Dalam hal ini R1 adalah tahanan reverse dioda foto. Ketika dioda foto
diberikan tegangan konstan diatas 20 V maka arus dioda yang mengalir hampir tidak bergantung pada tegangan masukkan tetapi bergantung
kepada fluksi cahaya yang terkena pada dioda seperti terlihat pada karakteristik dioda foto Gambar 2.4.b, dalam hal ini cahaya yang
dimaksudkan berasal dari receiver ketika tidak ada benda pada daerah pendeteksian. Jika fluksi cahaya yang terkena pada receiver sebesar 1
lumen maka arus yang mengalir melalui dioda foto sekitar 20 μA. Jika fluksi cahaya yang terkena pada receiver sebesar 2 lumen maka arus yang
mengalir melalui dioda foto sebesar 40 μA, demikian seterusnya ada hubungan linear antara fluksi cahaya yang ditangkap katoda dengan arus
yang mengalir melalui anoda. Jika ada benda pada daerah pendeteksian maka sinyal cahaya tidak sampai kepada receiveer yang artinya dioda foto
Universitas Sumatera Utara
tidak menangkap sejumlah cahaya maka arus yang mengalir melalui anoda sangat kecil.
4. Lalu keluaran dari bagian receiver akan diterima oleh bagian penguat
instrumentasi. Pada bagian ini akan terjadi penguatan sebesar : A
v
= R
2
R
1
+1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Kemudian sinyal dari penguat instrumentasi diteruskan ke bagian
komparator. Lalu komparator akan mengeluarkan sinyal low ke bagian PLC jika ada benda pada daerah pendeteksian, dan akan mengirimkan
sinyal high ke bagian PLC jika tidak ada benda pada daerah pendeteksian.
3.2 Bagian-Bagian Sensor Photoelectric
Kategori